실험 기구 및 장치

쿨롱 법칙 실험 장치, 전기쟁반, 초시계, 수평계, 자

실험 방법 요약

두 도체구의 높이와 앞뒤 위치가 같은지 확인을 한다. 높이 또는 앞뒤 위치가 다르면 위의 덮개를 열고 실을 움직여서 매단 도체구의 위치 조절을 한다. (절대로 매단 도체구를 잡고 당기면 안 된다.)

실험장치를 앞에서 본 모습

덮개를 열고 위에서 본 모습

1. 방전특성 측정

(1) 위치이동 블록의 도체구와 매단 도체구에 손가락 끝을 접촉시켜 방전시킨다.

(2) 매단 도체구의 평형위치를 측정한다.

(3) 위치이동 블록의 도체구를 전기쟁반을 사용하여 대전을 시킨다.

전기쟁반

전기쟁반을 사용하여 대전

(4) 대전된 위치이동 블록의 도체구를 왼쪽 입구를 통하여 매단 도체구에 접촉시켜 매단 도체구를 대전시킨다. 대전된 두 도체구가 서로 밀고 있음을 확인한 후 위치이동 블록에서 손을 뗀다.

(5) 시간의 흐름에 대한 매단 도체구의 위치 변화를 측정하고 그래프를 그린다. 

매단 도체구를 대전시킨 후 시간에 따른 방전특성을 관찰한다. 

※ 다음의 2 와 3 실험을 할 때 방전의 영향을 작게 받으면서 측정을 할 수 있는 시간을 실험 1의 결과로부터 추정하라.

2. 도체구의 거리에 따른 정전기력 측정

(1) 위치이동 블록의 도체구를 전기쟁반을 사용하여 대전을 시킨다.

(2) 대전된 위치이동 블록의 도체구를 매단 도체구에 접촉시켜 매단 도체구를 대전시킨다.

(3) 위치이동 블록의 도체구를 매단 도체구 쪽으로 약간씩 접근시키면서 매단 도체구의 위치를 측정한다.

(4) 두 도체구 사이의 거리를 계산 한다.

(5) 매단 도체구의 이동거리를 두 도체구 사이 거리의 제곱의 역수로 나타내고 그래프를 그린다.

위치이동 블록의 도체구를 매단 도체구에 접촉시켜 매단 도체구를 대전시킨다.

위치이동 블록의 도체구를 매단 도체구 쪽으로 접근시키면서 매단 도체구의 위치를 측정한다.

[선택] 3. 도체구의 전하량에 따른 정전기력 측정

(1) 위치이동 블록의 도체구를 전기쟁반을 사용하여 대전을 시킨다.

(2) 대전된 위치이동 블록의 도체구를 매단 도체구에 접촉시켜 매단 도체구를 대전시킨다.

(3) 보조도체구를 방전시킨 후 앞의 유리덮개를 올리고 위치이동 블록 도체구에 접촉시킨다.

(4) 유리덮개를 닫고 매단 도체구의 위치를 측정한다.

(5) 보조도체구를 다시 방전시킨 후 앞의 유리덮개를 올리고 매단 도체구에 접촉시킨다.

(6) (3)~(5)의 과정을 반복한다.

 방전된 보조도체구를 접촉시켜 도체구들의 전하량을 변화시킨다.

(7) 매단 도체구의 이동거리와 전하량의 관계 그래프를 그린다.

*주의사항

(1) 위치이동블록 도체구를 든 상태로 상자에 넣고 빼지 말 것!!!

(도체구가 상자의 입구 주위에 닿아 파손된다. 바닥에 붙이고 넣고 뺄 것!!)

올바른 방법

잘못된 방법

(2) 매단 도체구의 위치를 조정할 때 상자 윗 부분의 실을 잡고 조정할 것. 절대로 손으로 도체구를 잡고 당기지 말 것!!!

(3) 전기쟁반을 사용하여 도체구를 대전시킬 때 쟁반의 모서리를 사용하여 살짝 접촉시킨다. (접촉시킬 때 힘주지 말 것!!! 도체구가 찌그러짐)

(4) 도체구의 위치를 읽을 때 거울에 비친 도체구와 실제 도체구가 나란한지 확인!

위치이동 도체구

매달린 도체구